Bài 62. Dòng năng lượng trong hệ sinh thái

TRƯỜNG ĐẠI HỌC QUY NHƠN
KHOA SINH - KTNN
Chuyên đề 9
LÊN MEN VÀ HÔ HẤP YẾM KHÍ
GV hướng dẫn: TS VÕ VĂN TOÀN
Nhóm thực hiện: Nhóm 3 – K30 A2

Quy nhơn, ngày 17/ 04/ 2011


NỘI DUNG
I. GIỚI THIỆU CHUNG
II. HÔ HẤP YẾM KHÍ:
1. Đường phân
2. Lên men


Quá trình
phân giải kỵ
khí (glycolysis)
được phát
hiện năm 1933
bởi Embden MeyerhofParnas.

Embden

Meyerhof


Hô hấp  kỵ khí là quá trình phân huỷ glucose trong điều kiện
không có O2  tham gia.

+ Giai đoạn đầu của hô hấp kỵ khí là đường phân (phân huỷ
glucose thành axit pyruvic và NADH2.
+ Giai đoạn hai của hô hấp kỵ khí là biến đổi axit pyruvic thành
các sản phẩm như etanol, axit lactic, .... Đây là quá trình lên
men. Tuỳ theo sản phẩm của quá trình mà có các quá trình lên
men khác nhau như lên men rượu, lên men lactic ....


 
+ Đường  phân: là  giai  đoạn  thứ nhất trong sự phân
giải phân  tử  glucose  tạo  ra axitpyruvic và  NADH2. 
+ Điểm  đặc  biệt  của  quá  trình đường phân  là  không
phải phân tử đường tự do phân giải mà phân tử đường
đã được hoạt hoá nhờ quá trình photphoryl hoá tạo dạng
đường – photphat. Ở dạng đường photphat phân tử trở
nên hoạt động hơn dễ bị biến đổi hơn.
Đường phân tiến hành trong tế bào chất.


Đường phân được chia làm 2 giai đoạn, mỗi giai đoạn
xảy ra nhiều phản ứng phức tạp:
- Giai đoạn đầu tiên (pha 1): phân cắt đường glucose
thành 2 phân tử đường 3C: AlPG và PDA.
- Giai đoạn hai (pha 2): biến đổi các đường 3C thành
Axit pyruvic.
Kết quả của đường phân có thể tóm tắt như sau:
C6H12O6  + 2 NAD + 2ADP + 2H3PO4 => 
2CH3COCOOH + 2NADH2  + 2ATP

Pha 1
Các phản
ứng của
Pha 1
được trình
bày theo
sơ đồ sau:


Glucose nhận gốc phosphat từ ATP tạo thành Glucose 6(P)

 Lấy 1 ATP


Chuyển hoá đồng phân


Fructose 6(P) nhận gốc phosphat từ ATP tạo thành
Fructose – 1, 6 (dP)

 Lấy 1 ATP


Phân cắt Fructose 1, 6 (dP) tạo thành DOAP và AlPG


Chuyển hoá đồng phân DOAP

AlPG

Kết luận:
Sau pha 1, một phân tử glucose tạo ra 2 phân tử đường C3, đồng thời
mượn 2 ATP


Pha 2
Các phản
ứng của
Pha 2 được
trình bày
theo sơ đồ
sau:


 Tạo ra 2NADH + 2 H+


 Tạo ra 2 ATP



 Tạo ra 2 H2O


 Tạo 2 ATP


Kết luận:
Từ 2 phân tử glyceraldehyde-3-phosphate  2 phân tử pyruvate + 4ATP +

2NADH + 2H+.

Kết quả của đường phân có thể tóm tắt như sau:
CH12O6  + 2 NAD + 2ADP + 2HPO4 => 
2CH3COCOOH + 2NADH2  + 2ATP


Lên men
gồm:
+ Lên men
đồng hình cho
sản phẩm là
axit lactic
+ Lên men dị
hình cho sản
phẩm là: axit
lactic, etanol,
axit acetic,
CO2.


- Lên men là một trường hợp biến đổi của quá

trình đường phân trong điều kiện thiếu oxy (kị
khí).
- Trong điều kiện không có oxy, pyruvat không đi
vào quá trrình oxy – phosphorin hoá mà sẽ biến
đổi thành các sản phẩm cuối cùng khác nhau
như: ancol (sự lên men rượu) hoặc axit lactic (sự
lên men axit láctic).

Các quá trình lên men:
1. Lên men lactic:
1.1. Vi khuẩn lactic.
- Nhóm vi khuẩn lactic rất đa dạng gồm nhiều giống
rất khác nhau, tế bào của chúng có thề là hình cầu,
hình que, phân biệt chúng về khả năng lên men
đồng hình hay dị hình.
- Tất cả vi khuẩn lactic đều có đặc điểm chung là:
+ Đó là những vi khuẩn Gram dương, nói
chung là bất động, không sinh bào tử.
+ Khả năng tổng hợp nhiều hợp chất cần cho
sự sống của những vi khuẩn này rất yếu.


Lên men gồm:
+ Lên men đồng hình thực tế chỉ xuất hiện axit lactic
+ Lên men dị hình các sản phẩm cuối cùng khá đa
dạng axit lactic, etanol, axit acetic, CO2.
Phương trình tóm tắt của quá trình lên men lactic:
C6H12O6 -> 2C3H6O3+136 Kj (32,4 Kcal).


2. Lên men rượu.
Giai đoạn lên men rượu xảy ra 2 phản ứng:
2CH3COCOOH  => CH3CHO + CO2
CH3CHO +  NADH2  => CH3CH2OH + NAD.
Như vậy kết quả chung của toàn bộ quá trình lên men rượu
là:

C6H12O6   + 2NAD   =>   2CH3COCOOH +  2NADH2
2CH3COCOOH    =>  2CH3CHO + 2CO2
2CH3CHO +  2NADH2  =>  2CH3CH2OH + 2NAD.
----------------------------------------------------------C6H12O6     =>  2CH3COCOOH +  2CO2